Мишень для торможения плазменного или корпускулярного потока Советский патент 1990 года по МПК H05H1/00 

со эо

4

Изобретение относится к технической физике м может применяться в импульсных плазменных установках, в том числе технологических ускори- плазменных потоков и заряженных частиц для защиты поверхностей твердого тела (мишеней) от импульсов концентрированных плазменных и корпускулярных потоков. ..

Целью изобретения является увеличение ресурса работы мишени., преимущественно за счет обеспечения эффективного торможения плазменного или корпускулярного потока при зна- чительньк величинах удельных тепловых потоков.

На чертеже изображена криогенная мишень.

Устройство для торможения плазмен ного или корпускулярного потока содержит криостат 1, камеру 2, трубку . 3 для напуска газа внутрь камеры 2, трубки 4 для залива и испарения кр иоагента, криоконденсат, 5, задвиж- ки 6 камеры 2, задвижку 7 корпуса мишени, тепловой мост 8J тепловые экраны 9, корпус мишени с входной конической диафрагмой 10, днище 11 корпуса мишени (приемную пластину), переменный тепловой контакт (ключ) 12 между криостатом 1 и камерой 2,

Устройство работает следующим образом.

На первом этапе 7 этапе формиро- вания криоконденсата 5 в камере 2 производится залив криоагента.например жидкого гелия, по трубкам А во внутреннюю полость криостата 1. После достижения рабочей Температу- ,ры на криостате 1 при закрытых задвижках 6 и закороченном тепловом ключе 12 (криостат 1 подсоединен на тепловой контакт к камере-2) по мер выравнивания температур криостата 1 и камеры 2 производится напуск рабочего газа, например водорода, во внутреннюю полость камеры 2, где он превращается либо в жидкий, либо в твердый криоконденсат. 5 в зависимо- сти от температуры стенок камеры 2. На этапе торможения открывается те- пЛовой ключ 12 (разрывают тепловой контакт между криостатом 1 ,и камерой 2) и задвижки 6 и 7. Плазменный или корпускулярньш поток попадает внутрь мишени. При этом криоконденсат 5 в камере 2 плавится и переходит в газообразное состояние,заполняя равномерно все пространство внури корпусачнишбни. Торможение плазменного или корпускулярного потока происходит частично за счет потерь энергии на фазовых переходах (криоконденсат - криожидкость - пар но в основном за счет элементарных процессов ионизации, диссоциации, возбуждения и перезарядки в рабочем газе с последующим-распределением по всей поверхности камеры мишени. При этом торможение ютока происходит более эффективно благодаря увеличению плотности рабочего газа путем перевода его из одного агрегатного состояния в другое (например, из жидкости в пар). Часть камеры 2,обращенная к днищу 11 корпуса мишени, вьтолнена сужающейся к ней в виде усеченного корпуса, причем проводимость этой части мишени меньше проводимости части мишени (входной), обращенной к потоку. Это сделано для преимущественного размещения газа на пути плазменного или корпускулярного потока и обеспечения тем самым более эффективного торможения потока, а значит и увеличения ресурса работы. На этапе восстановления мишени (криоконденсата 5 в камере 2) после торможения плазменного или корпускулярного потока происходит закрывание задвижки 7 и закорачивание теплового ключа 12. Камера 2 принимает рабочую температуру, т.е. температуру криостата 1. Происходит откачка газа из всей полости камеры взаимодействия в область камеры 2 и его конденсации, после чего камера 2 готова к дальнейшей работе. Частичная убыль газа через входную диафрагму 10 на этапе торможения плазменного или корпускулярного потока восполняется напуском газа по трубке 3 при закрытых задвижках 6 на камере 2. Наличие теплового ключа 12, а также тепловых мостов 8 и экранов 9 позволяет снизить расход криоагента в криостате 1, особенно на этапе торможения. Это позволяет уве.личить ресурс устройства по крио- агенту и предотвратить разрушение элемента конструкции мишени. Ф о рмула изобр ё т ё н и я

1. Мишень для торможения плазменного или корпускулярного потока, состоящая из Корпуса, снабженного входной диафрагмой, приемной пластиной и патрубком дпя напуска рабочего газа,а также средств откачки, отличающаяся тем, что, с целью увеличения ресурса ра боты мишени, в корпусе между пластиной и входной диафрагмой, соосно последней, размещены камера и охйатывагощий ее криостат, соединенный с камерой

с помощью теплового ключа, патрубок для напуска рабочего газа введен в полость камеры, а криостат снабжен тепловьми экранами и подсоединен к корпусу посредством тепловых мостов,

2. Мишень поп.1,стличаю- щ а я с я тем, что часть камеры, обращенная к пластинеj вьтолнена сужающейся к ней.

Изобретение относится к технической физике, плазменным установкам, ускорителям плазменных и, перпендикулярных потоков. Целью изобретения является увеличение ресурса работы мишени преимущественно за счет эффективного торможения плазменного, или корпускулярного потока. Плазмен- ньм или корпускулярный поток через входную коническую диафрагму .попадает внутрь корпуса мишени (при открытом тепловом ключе). В результате . этого криоконденсат, находящийся в камере, плавится и переходит в газообразное состояние, заполняя равномерно в е пространство внутри корпуса мипхени.Благодаря увеличению плотности рабочего газа путем перевода его из одного агрегатного состояния в другое происходит более эф- фективное торможение потока, что приводит в итоге к увеличению ресурса работы мишени. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. S (Л с

I ГА

5 2 8 ;Ч 3 V П I П / /